基因控制蛋白质的合成 课件

5、转运RNA(tRNA)
三叶草形
转运氨基酸
识别密码子
一种tRNA只能携带一种氨基酸 一种氨基酸可由多种tRNA携带
小飞守角制作
问题：mRNA如何将信息翻译成 蛋白质？
起始 延伸（进位-缩合-移位） 终止
翻译（translation）的过程
肽键
U A A G C G U A C U A U
起始密码
G
T A C C T A T A G A U G G A
G
T A C C T A T A G A U G G A U A
G
T A C C T A T A G A U G G A U A U
T A C C T A T A G A U G G A U A U C
DNA的一条单链 T A C C T A T A G A U G G A U A U C mRNA
核糖体
G A U G A U A C G C A U U U G A
小飞守角制作
mRNA
翻译（translation）的过程
U A A
G C G
终止密码
U A C U A U G A U G A U A C G C A U U U G A
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1、翻译结束后得到 的多肽链具有生物 活性吗？如何才具 有生物活性？
遗传密码共64个，能决定氨基酸的遗传密码只有61个。 有3个终止密码子，没有对应的氨基酸。 起始密码子（能编码氨基酸）:AUG（真核）GUG（少数原核） 小飞守角制作 终止密码子（不能编码氨基酸）：UAA UAG UGA
4、遗传密码的特性
(1)、专一性：一个密码子只能决定一个氨基酸。 （2）简并性：一种氨基酸可能有几个密码子。 色氨酸及甲硫氨酸各只有一个密码子，多数氨 基酸有二个以上的密码子。简并性可以增强密 码子的容错性，在一定程度上能防止由于碱基 的改变而导致的遗传信息的改变；也可以提高 翻译的速度。 （3）连续性：密码子的读取时连续的，碱基 间没有标点符号隔开 （4）通用性：地球上几乎所有的生物共用一套 小飞守角制作 密码子表。
问题： 转录得到的mRNA仍是碱基序列，而不 是蛋白质。那么，mRNA上的碱基序列如何 能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列 顺序呢？
1、翻译
概念： 游离在细胞质中的各种氨基酸，就 以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序 的蛋白质的过程。
mRNA： 碱基的数量
决定
排列顺序
决定
种类
决定
4 ?种 20 种 ? 种
DNA复制与转录的比较
复制 主要场所 转录
细胞核
DNA的两条链 四种脱氧核苷酸 解旋酶、DNA聚合酶
细胞核 只有DNA的一条链
四种核糖核苷酸 解旋酶、 RNA聚合酶 ATP A-U G-C T-A C-G
模板
原料 酶 能量 碱基配对 产物
ATP A-T C-G T-A G-C
子代DNA
RNA
二、遗传信息的翻译
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8.某蛋白质分子由两条多肽链组成，在合成蛋白 质的过程中生成 100 分子的水，那么控制该蛋白 质合成的基因中至少有多少脱氧核苷酸：
A、612 B、306 C、204 D、 606 A
9.设控制某含a 条肽链的蛋白质合成的基因含X个 碱基对，氨基酸的平均分子量为Y，则该蛋白质 的分子量约为 （X/3）Y—（X/3—a）18 。
mRNA
密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的
碱基
通过查密码表回答下列问题： 1、表中一共有多少个密码子? 2、决定氨基酸的密码子有多少种？ 3、起始密码、终止密码是？ 4、一种密码子对应几种氨基酸？ 5、一种氨基酸对应几种密码子？
密 码 子 表
一个密码子只对应一种氨基酸，
而一种氨基酸可对应多个密码子
小结
2.条件
模板：____________ DNA的一条链 ； 游离的四种核糖核苷酸 原料： __________________； ATP 直接提供； 能量：由______ 解旋酶、 、_____________ RNA聚合酶 酶：_____________ ；
3.碱基互补配对原则：A— U 、T— A 、 G—C、 C —G ； mRNA 4.产物：_____________ ； DNA→RNA 5.遗传信息的传递方向：________________ ；
mRNA从DNA链上释放，DNA双链恢复 T A C C T A T A G A T G G A T A T C
A U G G A U A U C
mRNA通过核孔进入细胞质
细胞核
T A C C T A T A G
A U G G A U A U C
细胞质
mRNA
1.转录的场所是：______ 主要在细胞核_；
种类：
1.mRNA 信使RNA (由DNA的一条链转录而来，作为翻译的模板， 含有密码子） 2. rRNA 核糖体RNA （核糖体的组分） 3. tRNA转运RNA （识别mRNA上的密码子，含有反密码子）
DNA与RNA的比较
DNA
结构 组成单位 碱基
RNA
规则的双螺旋 通常为单链 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 A、T、C、G A、U、C、G
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6．若某肽链的第一个氨基酸的密码子为AUG， 那么控制这个氨基酸的DNA模板链上相应的 三个碱基的顺序应为[ D ] A．UAC B．AUG C．ATG D．TAC 7．一个转运RNA的3个碱基为CGA，此RNA 运载的氨基酸是 [ D ] A．酪氨酸（UAC） B．谷氨酸（GAG） C．精氨酸（CGA） D．丙氨酸（GCU）
G
DNA与RNA的碱基互补配对：
A—U； T—A：C—G； G—C
T A C C T A T A G A U
G
组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来
T A C C T A T A G A U
G
T A C C T A T A G A U G
G
T A C C T A T A G A U G G
G
T A C C T A T A G A U G G A
一条mRNA链可以相继 结合多个核糖体。可以 提高翻译的效率
1、请判断核糖体移动的方向？ 2、图中合成的多肽链是否一样？
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补充说明： 1、在真核细胞中，先转录后再翻译。 2、在原核细胞中，转录和翻译几乎 同时进行。
DNA、RNA的碱基和氨基酸的数量关系
DNA mRNA tRNA
C G T G A C C A T G C A C T G G T A C G U G A G C A U G C A C U G G U A
亲代DNA的 游离的脱 每一条链 氧核苷酸
DNA→DNA
转录： 游离的核 DNA 的一条链 细胞核 DNA RNA （模板链） 糖核苷酸 翻译： 细胞质 RNA Pro
mRNA DNA→mRNA
mRNA
游离的 氨基酸
蛋白质 mRNA→Pro
课堂练习：
1．DNA复制、转录、翻译分别形成[ A ] A．DNA、RNA、蛋白质 B．RNA、DNA、多肽 C．RNA、DNA、核糖体 D．RNA、DNA、蛋白质 2．遗传密码位于[ D A．蛋白质分子上 C．RNA分子上 子上
DNA分子上是不是所有片段 都有遗传效应呢？
不是 DNA分子上有遗传效应 的DNA片段叫基因
1．基因的概念及相关问题
遗传效应 (1)概念：基因是 DNA 分子上具有_________ 的片段。 脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息。 (2)遗传信息：基因内的____________ 染色体。 (3)基因的主要载体：________
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基因控制蛋白质合成的过程
DNA的遗传信息 转录
数量 6n
3n
mRNA的遗传信息
翻译
蛋白质的氨基酸排列顺序
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n
小结
基因
转录 细胞核
RNA
遗传密码
翻译 细胞质
蛋白质
氨基酸
遗传信息
转录、翻译与DNA复制的比较
场所 DNA复制： 细胞核 DNA DNA 模板 原料 产物 DNA
遗传信息 传递方向
DNA复制 和表达 ( 即通过 (4) 基因的基本功能包括遗传信息的传递 ( 即 ___________)
基因控制蛋白质 _______________ 合成来实现的)。
第三节 基因控制蛋白质的合成
基因
转录
RNA
翻译
蛋白质合成
（细胞质）
（细胞核）
核孔
RNA
核糖核苷酸 基本单位：
P
碱基 结构： 通常单链结构 核糖 （AUCG） 存在场所： 主要存在于细胞质中
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细 胞 核
T A C C T A T A G A T G G A T A T C
DNA 双螺旋
核孔
细 胞 质
以DNA的一条链为模板合成RNA
DNA
T A C C T A T A G
G
游离的核糖核苷酸
T A C C T A T A G
RNA 聚合酶
G
T A C C T A T A G A U
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6．一条多肽链中有氨基酸1000个，则作为合成 该多肽的模板信使RNA和用来转录信使RNA 的DNA分子分别至少要有碱基多少个[ C ] A．3000个和3000个 B．1000个和2000个 C．3000个和6000个 D．2000个和4000个
基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数 ＝ 6 ： 3 ： 1
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7．某DNA片段所转录的mRNA中U%＝28%， A%＝18%，则个DNA片段中T%和G%分别占 （ B ）。
A. 46%,54% B.28%,27% C.27%,23% D.46%,27%
A1 T1 G1 C1
T2 A2 C2 G2
Am Um Gm Cm
1 2 mRNA
蛋白质：氨基酸的数量
排列顺序
种类
讨论：至少要多少个碱基的不同排列顺序才能够 决定20种不同的氨基酸？
2、碱基与氨基酸的对应关系
一个碱基决定一个氨基酸，41 = 4
二个碱基决定一个氨基酸，42 = 16
三个碱基决定一个氨基酸，43 = 64
3、密码子
密码子 密码子 密码子
U U A G A U A U C
遗传信息
模板链 遗传密码
反密码子
氨基酸 精氨酸
谷氨酸
组氨酸
氨基酸序列
基因的碱基 mRNA的碱基 氨基酸 = 6 3 1
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翻译小结：
场所 细胞质（核糖体） ： mRNA 模板： 原料： 氨基酸（20种） 条件：ATP、酶 、转运RNA（tRNA）
产物：蛋白质
碱基互补配对 G－C、C－G、U－A、A－U ： 蛋白质 遗传信息流动 mRNA
脱氧核糖 核糖
ห้องสมุดไป่ตู้
五碳糖
无机酸 主要存在部位 分子大小
磷酸
细胞核
磷酸
细胞质
很大
比较小
为什么RNA适于作DNA的信使？
RNA也是由四种核苷酸连接而成，也能携 带遗传信息。 RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔， 从细胞核转移到细胞质中。
DNA的遗传信息是怎样传给RNA的呢？
1.转录的概念、场所？ 2.转录的条件？ 3.转录的过程？ 4.转录的产物？ 5.转录时碱基是怎么互补配对的？ 6.信息传递的方向？
DNA 编码链 G C T T G G A G T 双链 模板链 C G A A C C T C A
mRNA tRNA 氨基酸
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G C U U G G A G U C G A A C C U C A
丙氨酸 色氨酸 丝氨酸
2.比较编码链和mRNA碱基序列的异同
课堂反馈
3.经测定，某RNA片段含有30个碱基，其中A+G为 12 个，那么转录该 RNA 片段的 DNA 片段应含 C+T 的 A 数量为： A、30个 B、24个 C、20个 D、12个
4.牛胰岛素其中的一条多肽链有30个氨基酸，则 作为合成该多肽链的模板 mRNA 分子和用来转录 mRNA的DNA分子分别至少要有碱基: D A、30个和30个 C、90个和90个 小飞守角制作 B、30个和60个 D、90个和180个
5. 某基因中含有1200个碱基，则由它控制合 成的一条肽链的最多含有肽键的个数是 ( B ) A．198个 B．199个 C．200个 D．201个 基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中 氨基酸数＝ 6 ： 3 ： 1
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] B．DNA分子上 D．信使RNA分
（2013年浙江高考试题）某生物基因表达过程如图 所示。下列叙述与该图相符的是( A )
A．在DNA解旋酶作用下DNA双螺旋解开 B．DNA—RNA杂交区域中A 应与T配对 C．mRNA翻译只能得到一条肽链 D．该过程发生在真核细胞中
课堂反馈
1.根据转录和翻译过程填充下表 （注：遗传密码：色氨酸UGG，天冬氨酸 GAU， 丙氨酸GCU，精氨酸 CGA,丝氨酸AGU）